{"id":17590,"date":"2024-02-19T07:12:42","date_gmt":"2024-02-19T06:12:42","guid":{"rendered":"https:\/\/thesmartcityjournal.cibeles.net\/sin-categorizar\/hacia-una-fabricacion-de-composites-energeticamente-eficiente-mediante-la-aplicacion-de-tecnologias-digitales-innovadoras-al-proceso-de-conformado-smc\/"},"modified":"2024-02-18T19:19:24","modified_gmt":"2024-02-18T18:19:24","slug":"hacia-una-fabricacion-de-composites-energeticamente-eficiente-mediante-la-aplicacion-de-tecnologias-digitales-innovadoras-al-proceso-de-conformado-smc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thesmartcityjournal.com\/es\/tecnologia\/hacia-una-fabricacion-de-composites-energeticamente-eficiente-mediante-la-aplicacion-de-tecnologias-digitales-innovadoras-al-proceso-de-conformado-smc","title":{"rendered":"Hacia una fabricaci\u00f3n de composites energ\u00e9ticamente eficiente mediante la aplicaci\u00f3n de tecnolog\u00edas digitales innovadoras al proceso de conformado SMC"},"content":{"rendered":"<p class=\"lead\">El proyecto OPEN SMC 4.0 desarrolla una soluci\u00f3n de optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica para el proceso de fabricaci\u00f3n de piezas mediante conformado SMC (Sheet Molding Compound) que apuesta por la digitalizaci\u00f3n aplicada a la sensorizaci\u00f3n, el procesamiento y la gesti\u00f3n inteligente para la toma de decisions<\/p>\n<p>El conformado SMC (<em>Sheet Molding Compound<\/em>) es el proceso de referencia en cuanto a tecnolog\u00edas de transformaci\u00f3n que utilizan materiales compuestos. Actualmente el proceso de SMC representa el 26 % de la producci\u00f3n de composites a nivel europeo. El volumen de producci\u00f3n de los principales fabricantes europeos \u2013 algunos de ellos con plantas productivas en Espa\u00f1a \u2013 alcanza las 265.000 toneladas\/a\u00f1o. Aunque la mayor parte incorpora como refuerzo fibra de vidrio, algunos de estos fabricantes ya han comenzado a comercializar el SMC con fibra de carbono, siendo sus principales mercados de aplicaci\u00f3n los sectores del transporte\/automoci\u00f3n, el\u00e9ctrico y construcci\u00f3n.<\/p>\n<p>El conformado SMC se caracteriza por un elevado consumo energ\u00e9tico, al permitir la elaboraci\u00f3n de piezas complejas con alta cadencia. De ah\u00ed que se hayan identificado necesidades de investigaci\u00f3n y mejora para la optimizaci\u00f3n del proceso, tanto a nivel de tiempos de ciclo como de consumo energ\u00e9tico, as\u00ed como de formulaci\u00f3n de materias primas.<\/p>\n<p>A su vez, debido a la adopci\u00f3n cada vez mayor del SMC como tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n de componentes de automoci\u00f3n, estas necesidades se han visto amplificadas. Se trata de un sector altamente competitivo, por lo que la optimizaci\u00f3n del proceso es cr\u00edtica, no s\u00f3lo a nivel de precios, sino tambi\u00e9n a nivel de tiempos de proceso y calidades de pieza. Por tanto, la formulaci\u00f3n de SMC empleada, junto con el control de calidad que asegure que los cambios que se introduzcan en el proceso \u2013 buscando la optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica \u2013 no repercutan de forma negativa en la calidad de la pieza obtenida, se convierten en par\u00e1metros clave a controlar.<\/p>\n<p>En este escenario de oportunidad, surge el proyecto OPENSMC4.0 para abordar el reto de investigar en la aplicaci\u00f3n de tecnolog\u00edas digitales 4.0 a las distintas fases del proceso de conformado SMC, con objeto de optimizar su consumo energ\u00e9tico, su coste y su impacto medioambiental, contribuyendo de este modo a mejorar la competitividad de las empresas del sector y a facilitar su transici\u00f3n energ\u00e9tica.<\/p>\n<h2 class=\"article-title\">Iniciativa en colaboraci\u00f3n<\/h2>\n<p>OPEN SMC 4.0 es un proyecto de investigaci\u00f3n industrial impulsado y coordinado por el Centro Espa\u00f1ol de Pl\u00e1sticos (CEP), con el apoyo del Cluster de Energ\u00eda del Pa\u00eds Vasco, ambos en calidad de Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI), y que cuenta con la participaci\u00f3n de 4 empresas de marcado perfil innovador (Barbara, Bestplant, Moldes Ura y Pretec) y dos centros tecnol\u00f3gicos de reconocido prestigio en el sector (Gaiker y el Instituto Tecnol\u00f3gico de Castilla y Le\u00f3n).<\/p>\n<p>El Centro Espa\u00f1ol de Pl\u00e1sticos (CEP), fundado en 1953, es el principal referente asociativo de los materiales pl\u00e1sticos y composites en Espa\u00f1a, y contribuye a la generaci\u00f3n de conocimiento y al fomento de la inversi\u00f3n en actividades de I+D+i dirigidas a mejorar la competitividad de este sector.<\/p>\n<p>El Cl\u00faster de Energ\u00eda del Pa\u00eds Vasco, constituido en 1996, integra a m\u00e1s 200 empresas y entidades que operan en las cadenas de valor m\u00e1s representativas del sector energ\u00e9tico vasco, con el objetivo de impulsar su competitividad a trav\u00e9s de la colaboraci\u00f3n actuando como catalizador de las oportunidades que ofrece la transici\u00f3n energ\u00e9tica\u200b.<\/p>\n<p>Barbara es una empresa centrada en la digitalizaci\u00f3n en el sector industrial, facilitando el despliegue de la Inteligencia Artificial en el Edge mediante una soluci\u00f3n tecnol\u00f3gica que permite la creaci\u00f3n, despliegue y ejecuci\u00f3n de algoritmos de&nbsp;<em>Edge Computing<\/em>&nbsp;de manera segura y escalable, la conexi\u00f3n de equipos industriales y la computaci\u00f3n cibersegura en el Edge.<\/p>\n<p>Bestplant es una empresa especializada en el acompa\u00f1amiento al cambio en proyectos de&nbsp;<em>Transformaci\u00f3n Industrial<\/em>&nbsp;y desarrollo de&nbsp;<em>Soluciones Digitales 4.0<\/em>, con una amplia y dilatada experiencia en optimizar los procesos de decisi\u00f3n en producci\u00f3n, focaliz\u00e1ndose en la mejora continua de sus procesos productivos y recursos asociados.<\/p>\n<p>Moldes Ura es una empresa familiar dedicada mayoritariamente a la fabricaci\u00f3n de moldes de inyecci\u00f3n de diversas tipolog\u00edas: pl\u00e1stico, pl\u00e1sticos cromados, aluminio, caucho y de compresi\u00f3n de material termoestable.<\/p>\n<p>Pretec es una empresa de servicios especializada en la transformaci\u00f3n de pl\u00e1sticos reforzados termoestables SMC, BMC, melanina y baquelita, as\u00ed como pl\u00e1sticos reciclados, con una amplia experiencia en el PIMC, tejidos, HPL y extrusi\u00f3n y prensado de pl\u00e1stico, y una gran proyecci\u00f3n internacional en pa\u00edses como Brasil, Turqu\u00eda o Alemania.<\/p>\n<p>El Centro Tecnol\u00f3gico Gaiker, miembro de&nbsp;<em>Basque Research and Technology Alliance<\/em>&nbsp;(BRTA), dedica su actividad al desarrollo tecnol\u00f3gico y a impulsar la competitividad del tejido empresarial mediante el aprendizaje, especializaci\u00f3n y posterior transferencia de tecnolog\u00edas relacionadas con Pl\u00e1sticos y Composites, Medio Ambiente y Reciclado y Biotecnolog\u00eda.<\/p>\n<p>El Instituto Tecnol\u00f3gico de Castilla y Le\u00f3n (ITCL) impulsa y facilita el uso de la tecnolog\u00eda como herramienta de competitividad del tejido empresarial, siendo referente en el campo de las tecnolog\u00edas aplicadas a la producci\u00f3n y soluciones inteligentes, espec\u00edficamente en dise\u00f1o electr\u00f3nico, inteligencia artificial, telemedicina, realidad virtual y simuladores, eficiencia energ\u00e9tica y sistemas de monitorizaci\u00f3n y control.<\/p>\n<p>El proyecto, que desarrolla su actividad entre mayo de 2023 y abril de 2024, ha sido subvencionado por el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo dentro del programa de apoyo a las Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) para contribuir a la mejora de la competitividad de la industria espa\u00f1ola, en el marco del Plan de Recuperaci\u00f3n, Transformaci\u00f3n y Resiliencia (PRTR) financiado por los fondos&nbsp;<em>Next Generation<\/em>&nbsp;de la Uni\u00f3n Europea.<\/p>\n<h2 class=\"article-title\">Apuesta por la innovaci\u00f3n tecnol\u00f3gica<\/h2>\n<p>OPEN SMC 4.0 tiene como objetivo lograr la optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica del proceso de fabricaci\u00f3n de piezas con el proceso de conformado de SMC, como llave para la mejora de la competitividad de las empresas desde una perspectiva integrada de transici\u00f3n energ\u00e9tica e industria 4.0.<\/p>\n<p>Para ello, los resultados del proyecto girar\u00e1n en torno a la investigaci\u00f3n de una nueva formulaci\u00f3n de SMC que proporcione menores temperaturas de curado y tiempos de proceso, un sistema inteligente de gesti\u00f3n energ\u00e9tica que sea capaz de recoger informaci\u00f3n del proceso, combinarla con un gemelo digital del mismo y seleccionar estrategias de optimizaci\u00f3n y control, cuantificando su impacto energ\u00e9tico y econ\u00f3mico en la cadena de valor. De este modo, se dotar\u00e1 a las empresas tanto de herramientas para desplegar la mejora energ\u00e9tica como de informaci\u00f3n para la toma de decisiones estrat\u00e9gicas.<\/p>\n<p>Para alcanzar dicha meta, se abordan trabajos de investigaci\u00f3n industrial en los tres elementos clave del proceso: la prensa de termo-conformado, el proceso de dise\u00f1o del molde y en la formulaci\u00f3n del material, analizando el detalle los par\u00e1metros de proceso que condicionan el comportamiento energ\u00e9tico de dichos elementos, con el objetivo de identificar aquellas estrategias (de dise\u00f1o, gesti\u00f3n o control) que logran optimizar el desempe\u00f1o energ\u00e9tico.<\/p>\n<p>El proceso de investigaci\u00f3n industrial se enfoca en 3 grandes pilares de trabajo:<\/p>\n<ol>\n<li>Dise\u00f1o desde el punto de vista de la formulaci\u00f3n del material preimpregnado para SMC, del dise\u00f1o del molde y de los par\u00e1metros de proceso de termoconformado.<\/li>\n<li>Monitorizaci\u00f3n del proceso y recogida y anal\u00edtica de datos en tiempo real.<\/li>\n<li>Generaci\u00f3n de un modelo digital que permita de forma intuitiva visualizar la evoluci\u00f3n de los datos y comportamiento de prensas y moldes.<\/li>\n<\/ol>\n<p>En cada uno de ellos se emplean tecnolog\u00edas innovadoras y habilitadoras de la Industria 4.0 para el estudio energ\u00e9tico de los procesos, dise\u00f1o de gemelo digital, detecci\u00f3n de anomal\u00edas y propuesta de estrategias de optimizaci\u00f3n y control. Dentro de este \u00e1mbito, cabe destacar tecnolog\u00edas como el IoT y Big Data para monitorizaci\u00f3n, simulaci\u00f3n y computaci\u00f3n en la nube para el proceso de digitalizaci\u00f3n y la integraci\u00f3n de sistemas, trasladando la inteligencia artificial a la computaci\u00f3n en el Edge para la elaboraci\u00f3n de sistemas de gesti\u00f3n energ\u00e9tica inteligente capaces de tomar decisiones en tiempo real, optimizando al m\u00e1ximo el consumo y garantizando la seguridad de los datos.<\/p>\n<p>Desde un punto de vista estrat\u00e9gico, el proyecto aborda las principales problem\u00e1ticas energ\u00e9ticas y medioambientales del sector industrial, aline\u00e1ndose para ello con los principales objetivos estrat\u00e9gicos europeos y nacionales de cara al desarrollo sostenible basado en la descarbonizaci\u00f3n y el uso eficiente de los recursos.<\/p>\n<p>En este sentido, se plantea el uso eficiente de recursos energ\u00e9ticos y otros aspectos relacionados con la optimizaci\u00f3n de la producci\u00f3n tales como la formulaci\u00f3n del material preimpregnado usado en el proceso de fabricaci\u00f3n de piezas mediante termoconformado del SMC, el enfoque de la mejora del dise\u00f1o del molde, de forma que se optimice la transmisi\u00f3n t\u00e9rmica, las inercias t\u00e9rmicas o las p\u00e9rdidas, estableciendo estrategias para posibilitar la adaptaci\u00f3n y reutilizaci\u00f3n de moldes obsoletos mediante la investigaci\u00f3n de las potenciales mejoras y de c\u00f3mo se van a incorporar, y optimizando las condiciones de dise\u00f1o del molde (estanqueidad, capacidad de transferencia\/disipaci\u00f3n de calor, aislamiento) para lograr un proceso \u00f3ptimo en el sentido de minimizaci\u00f3n de las necesidades energ\u00e9ticas y de desechos de material.<\/p>\n<p>De forma hol\u00edstica, en este proyecto se considera el comportamiento energ\u00e9tico durante el funcionamiento del proceso desde un enfoque integrado de consumo de energ\u00eda, coste econ\u00f3mico e impacto ambiental dirigido hacia una transici\u00f3n energ\u00e9tica. En este caso, el objetivo es satisfacer las necesidades de producci\u00f3n (volumen, cadencia y calidad) con el menor consumo energ\u00e9tico posible. Para ello se plantean estrategias de gesti\u00f3n inteligente, optimizaci\u00f3n din\u00e1mica de consignas de funcionamiento y gesti\u00f3n inteligente de consumos en periodos de parada o espera<\/p>\n<p>El resultado principal del proyecto OPEN SMC 4.0 ser\u00e1 una plataforma digital de gesti\u00f3n energ\u00e9tica inteligente que recoge el conocimiento generado y lo transmite a trav\u00e9s de la comparaci\u00f3n del gemelo digital del proceso de SMC con los datos tomados a tiempo real a trav\u00e9s de proceso de digitalizaci\u00f3n y modelado. \u00c9sta interact\u00faa tanto con persona como con m\u00e1quina, facilitando informaci\u00f3n sobre el estado del proceso y las estrategias de optimizaci\u00f3n alcanzables para el primero y actuando directamente y de manera din\u00e1mica sobre el sistema de control para mantener el proceso en un punto de eficiencia \u00f3ptima para el segundo.<\/p>\n<p>Dicha plataforma digital se basa en tecnolog\u00edas innovadoras y habilitadoras de la Industria 4.0 aplicadas a un gemelo digital, que sea capaz de transformar los datos monitorizados por una empresa en conocimiento aplicable para la optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica de su proceso productivo. Esta plataforma actuar\u00e1 como un modelo de interacci\u00f3n entre la empresa y el propio gemelo virtual donde existe un flujo de datos que se introduce en la plataforma y se convierte en informaci\u00f3n \u00fatil, lo que permite devolver esa informaci\u00f3n a la empresa en forma de conocimiento para la puesta en marcha de diversos tipos de mejoras.<\/p>\n<p>El estudio del proceso de conformado de SMC definir\u00e1 la sens\u00f3rica a implementar, la estrategia de monitorizaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica a desarrollar, y el digitalizado del proceso a optimizar, obteniendo los par\u00e1metros cr\u00edticos del proceso de conformado de SMC y estudiando, desde un punto de vista te\u00f3rico, el consumo actual de la prensa y los equipos perif\u00e9ricos durante todo el proceso de conformado, que se comparar\u00e1 con los resultados pr\u00e1cticos obtenidos por el estudio del proceso real.<\/p>\n<h2 class=\"article-title\">Impacto en la digitalizaci\u00f3n y la competitividad de las empresas<\/h2>\n<p>Los resultados del proyecto en relaci\u00f3n con el avance del estado de la t\u00e9cnica de monitorizaci\u00f3n del conformado de SMC impactar\u00e1n positivamente en todos los agentes de la cadena de valor de la industria de la transformaci\u00f3n de composites por SMC, dise\u00f1o, formuladores de SMC,&nbsp; moldistas, transformadores y recicladores, permitiendo a las empresas lograr una mayor eficiencia de los recursos en los procesos de producci\u00f3n y una mayor capacitaci\u00f3n tecnol\u00f3gica, a la par que un menor efecto negativo en el medioambiente de la actividad productiva que desarrollan las empresas de fabricaci\u00f3n de composites por SMC, un significativo ahorro energ\u00e9tico y nuevas formulaciones, elementos muy demandados por estas empresas en el momento actual de altos precios de la energ\u00eda y de las materias primas.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s, la realizaci\u00f3n de este proyecto permitir\u00e1 investigar una tecnolog\u00eda de monitorizaci\u00f3n en cavidad (<em>in-mould monitoring<\/em>) relacionada con los datos de consumo energ\u00e9tico de la prensa y perif\u00e9ricos que, junto a una formulaci\u00f3n de SMC adecuada a los par\u00e1metros de proceso, permitir\u00e1 verificar que la optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica no est\u00e1 re\u00f1ida con el requerimiento de obtenci\u00f3n de pieza buena. Todo esto se realizar\u00e1 sobre un molde de m\u00e1s de 30 a\u00f1os, lo que sentar\u00e1 las bases para el desarrollo de un sistema que permitir\u00e1 el aumento de la vida \u00fatil tanto del parque de moldes, como de la maquinaria en activo del resto de empresas del sector.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s, OPEN SMC 4.0 despliega algunos elementos clave para acelerar la digitalizaci\u00f3n del sector de pl\u00e1stico, y en concreto, en el proceso de conformado de SMC con la monitorizaci\u00f3n y an\u00e1lisis del proceso que permita optimizar el consumo energ\u00e9tico de \u00e9ste sin perder calidad en la pieza final. El empleo de sistemas inteligentes aplicados sobre infraestructuras optimizadas tanto en Cloud como Edge, junto con el gemelo digital, garantiza el an\u00e1lisis adecuado de datos para la selecci\u00f3n de par\u00e1metros que permitan la consecuci\u00f3n del objetivo general del proyecto, as\u00ed como las directrices de los componentes a adaptar y\/o actualizar tanto de la m\u00e1quina como de sus perif\u00e9ricos u otros componentes tales como el molde.<\/p>\n<p><em>Proyecto subvencionado por el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo dentro del programa de apoyo a las Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) para contribuir a la mejora de la competitividad de la industria espa\u00f1ola, as\u00ed como de la Uni\u00f3n Europea a trav\u00e9s del Plan de Recuperaci\u00f3n, Transformaci\u00f3n y Resiliencia.<\/em><\/p>\n<p><em>Imagen: Esquema gr\u00e1fico de la soluci\u00f3n planteada<\/em><\/p>\n<p><em>Fuente: Qu\u00edmica y sociedad<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El proyecto OPEN SMC 4.0 desarrolla una soluci\u00f3n de optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica para el proceso de fabricaci\u00f3n de piezas mediante conformado SMC (Sheet Molding Compound) que apuesta por la digitalizaci\u00f3n aplicada a la sensorizaci\u00f3n, el procesamiento y la gesti\u00f3n inteligente para la toma de decisions El conformado SMC (Sheet Molding Compound) es el proceso de referencia\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":17589,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_scj_primary_category_id":13,"_scj_featured":false,"_scj_featured_from":"","_scj_featured_until":"","_scj_featured_order":0,"_scj_visibility_class":"current","_scj_layout_family":"standard","_scj_article_style":"","_scj_display_overrides":[],"_scj_intro_image_id":17589,"_scj_intro_alt":"Hacia una fabricaci\u00f3n de composites energ\u00e9ticamente eficiente mediante la aplicaci\u00f3n de tecnolog\u00edas digitales innovadoras al proceso de conformado SMC","_scj_intro_caption":"","_scj_intro_class":"","_scj_intro_float":"","_scj_full_image_id":17589,"_scj_full_alt":"Hacia una fabricaci\u00f3n de composites energ\u00e9ticamente eficiente mediante la aplicaci\u00f3n de tecnolog\u00edas digitales innovadoras al proceso de conformado SMC","_scj_full_caption":"","_scj_full_class":"","_scj_full_float":"","_scj_media_type":"","_scj_media_provider":"","_scj_media_external_id":"","_scj_media_url":"","_scj_media_poster_id":0,"_scj_media_width":0,"_scj_media_height":0,"_scj_media_aspect_ratio":"","_scj_media_description":"","_scj_gallery_items":[],"_scj_related_post_ids":[],"_scj_additional_authors":[],"scj_layout_family":"standard","scj_media_provider":"","scj_media_url":"","scj_full_caption":"","footnotes":""},"categories":[13],"tags":[],"class_list":["post-17590","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v28.4 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Hacia una fabricaci\u00f3n de composites energ\u00e9ticamente eficiente mediante la aplicaci\u00f3n de tecnolog\u00edas digitales innovadoras al proceso de conformado SMC - thesmartcityjournal.com<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"El conformado SMC (Sheet Molding Compound) es el proceso de referencia en cuanto a tecnolog\u00edas de transformaci\u00f3n que utilizan materiales compuestos. 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